DE3228256T1 - Thermoplastischer vilesstoff, verbunden durch eine schmelzverbindung und ein verfahren zur herstellung des stoffs - Google Patents

Thermoplastischer vilesstoff, verbunden durch eine schmelzverbindung und ein verfahren zur herstellung des stoffs

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DE3228256T1
DE3228256T1 DE823228256T DE3228256T DE3228256T1 DE 3228256 T1 DE3228256 T1 DE 3228256T1 DE 823228256 T DE823228256 T DE 823228256T DE 3228256 T DE3228256 T DE 3228256T DE 3228256 T1 DE3228256 T1 DE 3228256T1
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Matti 33560 Tampere Servo
Matti 33200 Tampere Vainio
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Description

Thermoplastischer Vliesstoff, verbunden durch eine Schmelzverbindung und ein Verfahren zur Herstellung des Stoffs
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Vliesstoff aus thermoplastischem Material, verbunden mit Hilfe einer Schmelzverbindung; dieser Stoff besteht aus mindestens zwei Stoffstreifen, welche Seite an Seite in dieselbe Ebene gebracht werden, so dass die sich jeweils überlappenden Ränder mit Hilfe einer Schmelzverbindung zusammengefügt werden können.
Wenn genadelte Vliesstoffe hergestellt werden, werden die Verwendungsmöglichkeiten oft durch die Schmalheit der Produktionslinie beschränkt. Eine genügende Breite ist z.B. erforderlich für einen Filz-Teppich, der einen Boden bedecken soll.
Ebenso kann bei der Verwendung eines genadelten Filter-Stoffes für verschiedene Zwecke eine grössere als die produzierbare Breite erforderlich sein. Eine übliche Breite eines Kardengestells liegt zwischen 2 und 2.5 Meter.
Die oben erwähnten Zwecke erfordern.häufig eine Stoffbahn mit einer Breite von mindestens 5 Metern.
Bereits bekannt ist die Verwendung eines in Wärme
schmelzbaren Materials zwischen den Stoffstreifen, wenn diese zusammengepresst werden.
Das Material, welches geschmolzen werden soll, kann auf verschiedene Weise zwischen den Stoffstreifen plaziert werden. Beispielsweise kann es als Plastikstreifen, schmelzbares Garn oder pulvriges Harz ausgebildet sein, welches die Streifen beim Schmelzen zusammenklebt. Auch kann das Material als Lösung auf die zu verbindenden Flächen aufgebracht werden, wobei sich in diesem Fall beim Trocknen eine Oberfläche bildet, welche beim Erwärmen schmilzt und die Flächen zusammenklebt.
Die oben erwähnten Schmelzmethoden können zum Zusammenfügen von zwei oder mehr Stoffstreifen verwendet werden.
Ein Nachteil dieser Methode ist jedoch, dass in der Naht eine besondere Schmelzschicht benötigt wird, welche das Zusammenfügen erschwert. Ein anderer, vielleicht gewichtigerer Nachteil ist die Dicke der Naht, da die Nahtstelle immer aus zwei übereinanderliegenden Stoffstreifen besteht. Wird auf diese Art verbundener Stoff zu einer Rolle aufgewickelt, so bildet sich auf der Rolle an der Nahtstelle ein Wulst, der umso grosser wird, je mehr Stoff auf die Rolle aufgewickelt wird.
— 5
Ein. Abschnitt auf einer Rolle mit grösserem Durchmesser erschwert deren Handhabung. Solch eine Rolle sieht
hässlich aus. Dies ist wichtig im Hinblick auf die Wettbewerbsfähigkeit des Produkts.
Ist das zu verbindende Material selbst thermoplastisch, kann die Verbindung natürlich ohne einen schmelzbaren Klebstoff hergestellt werden, indem die zu verbindenden Oberflächen teilweise geschmolzen, z.B. mit einer Gasflamme, und dann zusammengepresst werden.
Diese Methode weist jedoch die Nachteile der vorherigen auf, da die Nahtstelle dicker wird als der sie umgebende Stoff.
Es sind schon früher Versuche gemacht worden, diese Probleme zu lösen, indem die Endränder der Stoffe gegenseitig miteinander verschmolzen wurden (z.B. Schwedische Patentanmeldung Nr. 74 01 293-1). In diesem Fall wird die Nahtstelle nicht dicker als der Rest des Stoffs. Bei dieser Methode wird jedoch die Dicke des Stoffes zum Problem. Um mit dieser Methode eine dauerhafte Naht zu erhalten, sollte der Rand des Stoffs eine entsprechende Kontaktfläche aufweisen. Dies verlangt wiederum einen dicken Stoff. Dieses Verfahren ist für dünne Stoffe/nicht brauchbar, da in diesem Falle
keine genügend grosse geschmolzene Fläche erreicht wird, um
die Naht zusammenzuhalten.
Der Zweck der vorliegenden Erfindung ist zu er- ' reichen, dass Vliesstoffe verbunden werden können, wobei die oben erwähnten Nachteile eliminiert werden und dabei die durch ein Schmelzverfahren hergestellte Nahtstelle nicht dicker ist als die andern Teile der verbundenen Stoffstreifen. ·
Dieses Ziel wird erreicht mit Hilfe eines Vliesstoffs gemäss der vorliegenden Erfindung, dadurch gekennzeichnet, dass die zu verbindenden Stoffstreifen mindestens an den jeweils zu verbindenden Rändern mit zu diesen Rändern parallelen Verstärkungsgarnen versehen sind, deren Schmelzpunkt höher ist als derjenige des restlichen Materials der Stoffstreifen und dass diese zu verbindenden Ränder durch das Schmelzen zu solch einer Dicke geschrumpft sind, dass die Dicke der durch die Ränder gebildeten Naht annähernd der Dicke des Stoffstreifens entspricht.
Die Erfindung basiert auf der Idee, dass das Schmelzen nicht nur auf teilweises Schmelzen der Oberfläche der Stoffstreifen beschränkt sein muss, sondern dass der Schmelzvorgang in den Stoff hinein fortgesetzt wird.
Ziel ist, eine maximale Menge Material in dessen
geschmolzene Form umzuwandeln, wobei dieses Material schrumpft.
Sowohl dank der Schrumpfung als auch mit Hilfe schneller Pressung, solange das Material in geschmolzenem Zustand sich befindet, kann die Dicke der Naht bedeutend reduziert werden, so dass die geformte Naht ebenso dick ist wie der sie umgebende Stoff.
Normalerweise schwächt solch ein umfassendes Schmelzen von Vliesstoff diesen soweit, dass die letzlich erhaltene Naht zu brüchig wird. Dank den Verstärkungsgarnen in den Stoffstreifen können die Stoffstreifen jedoch ohne bedeutende Verminderung der Festigkeit in Längsrichtung des Stoffs stark geschmolzen werden.
Dank des höheren Schmelzpunktes der längsweise verlaufenden Verstärkungsgarne schmelzen diese beim Schmelzen des zu verbindenden Stoffs nicht. Wenn beispielsweise Polypropylen, Polyamide oder Polyester als Rohstoff für den Vliesstoff verwendet werden, können die Verstärkungsgarne aus z.B. Polytetrafluoraetnan (Teflon) bestehen, welche bei beträchtlich höheren Temperaturen schmelzen als die vorher erwähnten Materialien.
Solche Verstärkungsgarne können mono- oder multifilament oder gesponnene Garne sein, von denen jeweils 2 bis
12 Stück pro cm angeordnet werden.
Die Erfindung betrifft ebenfalls ein Verfahren zur Herstellung eines neuen, mit Nähten versehbaren Vliesstoffes, der oben beschriebenen Art. Dieses Verfahren ist dadurch gekennnzeichnet, dass die Stoffstreifen mindestens in den zu verbindenden Rändern mit Verstärkungsgarnen parallel zu diesen Rändern verstärkt sind, wobei der Schmelzpunkt dieser Verstärkungsgarne höher ist als derjenige des andern Materials der Stoffstreifen, dass die Ränder geschmolzen werden, um zu bewirken, dass das Material der Stoffstreifen dank dieses Schmelzens in solch einem Grad schrumpft, dass die Dicke jeder der erwähnten Ränder auf die Hälfte der ursprünglich vorhandenen Dicke des Stoffs reduziert wird, dass die Schmelztemperatur niedriger gehalten wird als der Schmelzpunkt der Verstärkungsorgane, jedoch höher als der Schmelzpunkt des andern Materials des Stoffstreifens und dass die geschrumpften Ränder der Stoffstreifen darauf so geführt werden, dass sie mit ihren geschmolzenen Oberflächen gegeneinander zu liegen kommen.
Dieses Verfahren basiert auf der Idee, dass, wenn die zusammenzuführenden Stoffstreifen mit in Längsrichtung relativ dicht verteilten Verstärkungsgarnen versehen sind,
ίο · . ■
das Nahtgebiet mit Hilfe einer effizienten Schmelzung so geformt werden kann, dass, trotzdem die zusammenzuführenden Streifen aufeinander plaziert werden, die Dicke der Streifen während dem Schmelzvörgang soweit reduziert wird, dass das Nahtgebiet im wesentlichen die Dicke des restlichen Stoffs aufweist.
Die Erfindung wird bei genadelten Vliesen (non woven), bei Filzen oder Matten, angewendet.
Die Erfindung wird mit Hilfe der beigefügten Zeichnungen unten detaillierter beschrieben wobei
Fig. 1 und 2 schematische Teilansichten von Vliesstoffen sind, erfindungsgemäss zwei ■ Stoffstreifen, welche vor bzw. nach
dem Verbinden dargestellt sind.
Fig. 3 und 4 zeigen eine zweite Darstellung von erfindungsgemäss verbundenen Vliesstoffen.
Fig. 5 und 6 zeigen eine dritte Darstellung von erfindungsgemäss verbundenen Vliesstoffen.
Fig. 7 und 8 zeigen die zu verwendenden Mittel für das Verbinden der Stoffe gemäss Fig. und 2 und gemäss Fig. 5 und 6 als
- 10 -
»β
teilweise Ansicht senkrecht zu den Vliesstoffgeweben bzw. als Längs-, schnitt entlang der Linie VIII-VIII von Fig. 7.
Fig. 9 und . 10 zeigen die Mittel zum Schmelzen des ■ .' Stoffs gemäs.s Fig. 3 und 4 als Teilansichtsenkrecht zum Vliesstoffgewebe und als Längsschnitt entlang der Linie X - X von Fig. 9.
Fig. 11 ist eine schematische Seitenansicht einer Einrichtung, um das Verfahren erfindungsgemäss auszuführen.
Der verbundene Vliesstoff, gezeigt in Fig. 2, umfasst zwei Stoffstreifen 1 und 2 , z.B. aus genadeltem thermoplastischem Fasermaterial, versehen mit in Längsrichtung verlaufenden in den Streifen angeordneten Verstärkungsgarnen 3 , die an die Streifenoberflachen.angrenzen und einander gegenüberliegen, z.B. in der oberen Oberfläche des Streifens 1 und in der unteren Oberfläche des Streifens Die zusammenzuführenden längsverlaufenden Randgebiete der zwei Streifen sind mit Hilfe der Schmelzmittel aufgeheizt worden (dies ist detaillierter in Verbindung mit den Fig.. 7~ 10 beschrieben) auf eine Temperatur, welcher hoher ist eis der
Schmelzpunkt des Fasermaterials der Stoffstreifen jedoch tiefer als der Schmelzpunkt der Verstärkungsgarne.
Aufgrund des Heizens resultiert eine Schrumpfung und Schmelzung des Fasermaterials, wobei der neue Umriss der Streifen der gestrichelten Linie A entspricht. Dieser Umriss ist an den Enden leicht gekrümmt und in Mittelfeld horizontal. ·
Somit ist es möglich, die überflüssigen Randgebiete des Stoffstreifens la , 2a mit Aufheizen wegzuschrumpfen (gezeigt in Fig. 1 mit Hilfe der schrägen Schraffur), derart, dass die Dicke des Randes jedes Streifens auf die Hälfte reduziert wurde. Darauf werden die geschmolzenen und geschrumpften Teile la bzw. Ib so geführt, dass sie aufeinander gelangen, um dann, während das Fasermaterial noch in. geschmolzenem Zustand'sich befindet, ■ stark zusammengepresst zu werden, so dass die Dicke der hergestellten Naht 4 dieselbe ist, wie die Dicke eines einzelnen Stoffstreifens. Die Darstellung in den Fig. 3 und 4 weicht von dem obigen nur insofern ab, als mit Hilfe der gestrichelten Linie B gezeigt wird, dass die Oberfläche der geschmolzenen und geschrumpften Randgebiete lib und 12b der Stoff streifen 11 , 12 rechtwinklig ist.
Tn d-io.ser. Fall ist die Dicke der Naht 14 , welche
- 12 -
,j ti
in dem verbundenen Stoff entstanden ist, dieselbe wie die eines einzelnen StoffStreifens.
Die Darstellungen in den Fig. 5 und 6 weichen von der obigen Beschreibung nur bezüglich der Verstärkungsgarne
23 der Stoffstreifen 21 , 22 ab, welche in der Mitte der Streifen angeordnet sind. In diesem Fall erstreckt sich das überflüssige Randgebiet 21a oder 22a jedes zu'schmelzenden und zu schrumpfenden Streifens zu den Verstärkungsgarnen, derart, dass die Verstärkungsgarne beim Zusammenpressen der geschmolzenen und geschrumpften Teile 21b ,
22b , damit die Naht 24 gebildet wird, jeweils zwischeneinander liegen.
Die'Fig. 7 und 8 zeigen schematisch ein Schmelzmittel 30 , um die Nähte 4 und 24 in den Figuren 1 und 2 bzw. 5 und 6 zu erhalten. Das Mittel zum Schmelzen ist mit einer oberen Heizfläche 31 mit dem Profil A in Längsrichtung des zu schmelzenden Streifens und einer unteren Heizfläche 32 mit einem entsprechenden Umriss versehen, wobei die Ein- und Auslaufflächen gerundet sind. ,
Einer der Stoffstreifen wird so geführt, dass die untere Fläche des Randgebietes der oberen Heizfläche des Sch.-el~rr,: tte j ε . r-r.t j f. nc' cleJiet, ν ;c h r ■·■ η d cer * nc; ere Stoff-
streifen so geführt wird, dass die obere Fläche des Randgebietes entlang der unteren Heizflächen des Schmelzmittels gleitet.
Das Schmelzmittel besteht aus einem stark wärmeleitenden Material, z.B. Messing, versehen mit Widerstandsdrähten 33 zur elektrischen Heizung.
Die Figuren 9 und 10 zeigen ein Schmelzmittel 40 , um die in den Figuren 3 und 4 gezeigte Naht 14 herzustellen.
Das Schmelzmittel weist eine obere Heizfläche 41 und eine untere Heizfläche 42 auf, .entsprechend dem Profil B der Randgebiete der zusammenführenden Streifen.
Fig. 11 zeigt schematisch eine Einrichtung zur erfindungsgemässen Ausführung.
Die Einrichtung umfasst zwei Druckrollen 51 , 52 , welche eine erste Druckberührungslinie . 53 erzeugen und zwei Druckrollen 54 , 55 , welche getrennt von der ersten Druckberührungslinie eine zweite Druckberührungslinie
52 erzeugen. Zwischen diesen Druckberührungslinien befindet sich auf deren Höhe das Schmelzmittel 30 .
Die zusammenzuführenden Stoffstreifen 1 und 2 werden von den Rollen 57 , 58 sowohl durch die erste Druckbor üh^unqs 1 in.i e , als auch a~cf den ceaenübe'rliecencen
- 14
Seiten des Schmelzmittels 30 und durch die zweite Drucxberührungslinie geführt und schliesslich auf eine Rolle gewickelt.
Die Streifen werden derart durch die Druckberührungslinien geführt, dass die zusammenführenden Randgebiete entsprechend der Breite der gewünschten Naht übereinanderzuliegen kommen z.B. in der Art, wie sie in Fig. 7 gezeigt wird. Durch die Druckberührungslinien werden die Streifen gespannt gehalten und fest an die Heizflächen des Schmelzmittels gepresst. Unmittelbar nachdem die Ränder die Heizmittel passiert haben, geschmolzen und geschrumpft sind, werden sie in der letzten Druckberührungslinie gegeneinander gepresst.
Da das Nahtgebiet nicht dicker als der Rest des Stoffes wird, können grössere Mengen Stoff auf dieselbe Rolle gewickelt werden. Die Rolle wird demnach eine gleichmassige Dicke erhalten.
1 Die Zeichnungen mit den zugehörigen Beschreibungen sollen nur die Idee der Erfindung illustrieren.
Der erfindungsgemäss verbundene Vliesstoff kann innerhalb des Bereiches der Patentansprüche abgewandelt sein.

Claims (6)

Patentansprüche
1. Vliesstoff aus thermoplastischem Material, verbunden mit Hilfe einer Schmelzverbindung, wobei dieser Stoff aus mindestens zwei Stoff streifen (I)-, (2); (11), (12); (21), (22) besteht, welche Seite an Seite in derselben Ebene positioniert und-an ihren gegenseitig sich jeweils überlappenden Rändern mit Hilfe einer Schmelznaht (4); (14); (24) verbunden werden, dadurch gekennzeichnet, dass die zu verbindenden Stoff streifen mindestens an den jeweils zu verbindenden Rändern (1), (2); (11), (12); (21), (22) mit zu diesen Rändern parallelen Verstärkungsgarnen (3), (23) versehen sind, deren Schmelzpunkt höher ist als derjenige des restlichen Materials der Stoffstreifen und dass diese zu verbindenden Ränder durch das Schmelzen zu solch einer Dicke .geschrumpft sind, dass die Dicke der durch die Ränder gebildeten Nacht annähernd der Dicke des StoffStreifens entspricht.
2. Vliesstoff nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Verstärkungsgarne (3) nahe an den voneinander abgewendeten. Oberflächen der Stoffstreifen (1) , (2); (11) , (1,2) angeordnet sind.
.
3. Vliesstoff nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich-
1 _
« S 1
net, dass die Verstärkungsgarne annähernd in den Mittelebenen der Stoffstreifen (21), (22) angeordnet sind.
4. Vliesstoff nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Verstärkungsgarne (3, 23) monofilament, multifilament oder gesponnene Garne sind.
:.
5.. Verfahren, um einen Vliesstoff aus thermoplastischem Material nach Anspruch 1 zu verbinden, wobei dieser Stoff mindestens aus zwei Stoff streifen (1) , : (2) ,·■ (11) , (12) ; (2I)7 (22) besteht, welche Seite an Seite in derselben Ebene positioniert und an ihren sich jeweils gegenüberliegenden überlappenden Rändern mit Hilfe einer Schmelznaht (4); (.14); (24) verbunden werden, dadurch gekennzeichnet,.dass die . Stoffstreifen (1), (2); (11), (12); (21), (22) mindestens in den zu verbindenden Rändern mit Verstärkungsgarnen (3), (23) parallel zu diesen Rändern verstärkt sind, wobei der Schmelzpunkt dieser Verstärkungsorgane höher ist als derjenige des andern Materials der Stoffstreifen, dass die Ränder geschmolzen werden, um zu bewirken, dass das Material (la), (2a); (Ha), (12a); (21a), (22a) der Stoff streifen dank dieses Schmelzen:? in solch einem Grad schrumpft, dass die Dicke jeder der erwähnten Ränder (Ib), (2b); (Hb), (12b); (21b), (22b) auf die Hälfte der ursprünglich vorhandenen Dicke ces Stoffs reduziert wird, dass c3;i e -Schme] zteir.pe-röt ür ni e-:r: cer
•If.
gehalten wird als der Schmelzpunkt -der Verstärkungsgarne,
jedoch höher als der Schmelzpunkt des andern Materials des StoffStreifens und dass die geschrumpften Ränder der Stoffstreifen darauf so geführt werden, dass sie mit ihren geschmolzenen Oberflächen gegeneinander zu liegen kommen..
6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Naht (4) ; (14) ; (24) zwischen den Stoffstreifen zusammengepresst wird nachdem die erwähnten Ränder gegeneinandergeführt wurden.
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